package 链表;

/**
 * 约瑟夫（josephu）问题：
 * 设编号为1,2，...3的n个人围坐一圈，约定编号k(1<=k<=n)的人从1开始报数数到
 * m的那个人出列，它的下一位又从1开始报数，数到m的那个人出列，以此类推，由此产
 * 生一个出圈编号的序列。
 */
public class 单向环形链表 {

    public static void main(String[] args) {
        CircleSingleLinkedList circleSingleLinkedList = new CircleSingleLinkedList();
        circleSingleLinkedList.addBoy(5);
        circleSingleLinkedList.showBoy();

        circleSingleLinkedList.countBoy(1, 2, 5);
    }
}

//创建一个环形的单向链表
class CircleSingleLinkedList {

    //创建一个first节点，当前没有编号
    private Boy first = null;

    //添加小孩节点，构建成一个环形的链表
    public void addBoy(int nums) {
        //nums,做一个数据校验
        if (nums < 1) {
            System.out.println("nums的值不正确");
            return;
        }
        //辅助指针，帮助构建环形链表
        Boy curBoy = null;
        //使用for来创建环形链表
        for (int i = 1; i <= nums; i++) {
            //根据编号，创建小孩节点
            Boy boy = new Boy(i);
            //如果是第一个小孩
            if (i == 1) {
                first = boy;
                //构成环
                first.next = first;
                //让curBoy指向第一个小孩
                curBoy = first;
            } else {
                curBoy.next = boy;
                boy.next = first;
                curBoy = boy;
            }
        }
    }

    //遍历当前的环形链表
    public void showBoy() {
        //判断链表是否为空
        if (first == null) {
            System.out.println("没有任何小孩~~");
            return;
        }
        //因为first不能动，异常任然需要使用一个辅助指针完成遍历
        Boy curBoy = first;
        while (true) {
            System.out.println("小孩的编号：" + curBoy.no);
            //说明已经遍历完毕
            if (curBoy.next == first) {
                break;
            }
            curBoy = curBoy.next;
        }
    }

    //根据用户的输入，计算出小孩出圈的顺序

    /**
     * @param startNo：表示从第几个小孩开始数数
     * @param countNum：表示数几下
     * @param nums：表示最初有多少个小孩在圈中
     */
    public void countBoy(int startNo, int countNum, int nums) {
        //先对数据进行校验
        if (first == null || startNo < 1 || startNo > nums) {
            System.out.println("参数输入有误，请重新输入");
            return;
        }
        //创建需要给赋值指针，帮助完成小孩出圈
        Boy helper = first;
        //需要创建一个辅助指针（变量）helper，实现指向环形链表的最后这个节点
        while (true) {
            if (helper.next == first) {
                break;
            }
            helper = helper.next;
        }
        //小孩报数前，先让first和helper移动k-1次
        for (int i = 0; i < startNo - 1; i++) {
            first = first.next;
            helper = first.next;
        }
        //出圈，圈中只有一个节点
        while (true) {
            //说明圈中只有一个节点
            if (helper == first) {
                break;
            }
            //让first和helper同时移动countNum-1
            for (int i = 0; i < countNum - 1; i++) {
                first = first.next;
                helper = helper.next;
            }
            //这时first指向的节点，就是要出圈的小孩节点
            System.out.println("小孩出圈：" + first.no);
            //将小孩出圈
            first = first.next;
            helper.next = first;
        }
        System.out.println("最后留在圈中的小孩编号: " + first.no);
    }
}

//创建一个BOy类，表示一个节点
class Boy {
    public int no; //编号
    public Boy next; //指向下一个节点，默认为null

    public Boy(int no) {
        this.no = no;
    }

    public int getNo() {
        return no;
    }

    public void setNo(int no) {
        this.no = no;
    }

    public Boy getNext() {
        return next;
    }

    public void setNext(Boy next) {
        this.next = next;
    }
}
